SU896341A1 - Rectification process automatic control method - Google Patents
Rectification process automatic control method Download PDFInfo
- Publication number
- SU896341A1 SU896341A1 SU802918884A SU2918884A SU896341A1 SU 896341 A1 SU896341 A1 SU 896341A1 SU 802918884 A SU802918884 A SU 802918884A SU 2918884 A SU2918884 A SU 2918884A SU 896341 A1 SU896341 A1 SU 896341A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- distillation column
- oxygen
- nitrogen
- flow
- production
- Prior art date
Links
Description
(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РЕКТИФИКАЦИИ(54) AUTOMATIC CONTROL METHOD FOR RECTIFICATION PROCESS
1one
Изобретение относитс к автоматизации производственных процессов и может быть использовано в производстве кислорода из атсмоферного воздуха.This invention relates to the automation of industrial processes and can be used in the production of oxygen from atmofer air.
Известен способ автоматического регулировани процесса ректификации путем изменени расхода детандерного потока в зависимости от уровн продукта в нижней колонне и расхода орошени верхней колонны в зависимости от уровн продукта в ней 1.There is a method for automatically regulating the process of rectification by changing the flow rate of the expander flow depending on the level of the product in the lower column and the reflux rate of the upper column depending on the level of the product in it 1.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс способ автоматического регулировани процесса ректификации , заключающийс в том, что при регулировании расхода продукционного кислорода ввод т коррекцию по расходу воздуха и концентрации кислорода на промежуточной тарелке верхней ректификационной колонны, а расход орошени верхней ректификационной колонны измен ют в зависимости от концентрации кислорода в потоке орошени 2.The closest to the technical essence of the invention is a method of automatic regulation of the distillation process, which consists in the fact that when controlling the flow of production oxygen, a correction is made in terms of air flow and oxygen concentration on the intermediate plate of the upper distillation column, and the reflux flow rate of the upper distillation column changes in depending on the oxygen concentration in the irrigation flow 2.
Однако известный способ автоматического регулировани только повышает качество стабилизации продукционного кислорода , но также как и первый, не позвол етHowever, the known method of automatic regulation only improves the quality of the stabilization of production oxygen, but also, like the first, does not allow
минимизировать потери кислорода с азотом при изменении нагрузки или холодопотерь установки разделени воздуха.minimize the loss of oxygen with nitrogen when changing the load or cold loss of the air separation unit.
Цель изобретени - минимизаци потерь кислорода с азотом и увеличение производительности установки разделени воздуха.The purpose of the invention is to minimize the loss of oxygen with nitrogen and to increase the capacity of the air separation unit.
Указанна цель достигаетс тем, что расход продукционного кислорода и расход орощени верхней ректификационной колонны измен ют с соответствующими коэффициентами пропорциональности в зависимости от изменени давлени в нижней ректифика10 ционной колонне и расхода детандерного потока , поступающего из нижней ректификационной колонны в верхнюю ректификационную колонну, при этом после каждого изменени расходов продукционного кислорода 15 и орошени верхней ректификационной колонны измер ют концентрацию продукционного кислорода и содержание кислорода в азоте на выходе из верхней ректификационной колонны и при превышении отклонени концентрации продукционного кислорода от This goal is achieved by changing the flow rate of production oxygen and the flow rate of irrigation of the upper distillation column with appropriate proportionality coefficients depending on the pressure change in the lower distillation column and the flow rate of the expander flow from the lower distillation column to the upper distillation column. Changes in the costs of production oxygen 15 and irrigation of the upper distillation column measure the concentration of production oxygen and the oxygen content in the nitrogen at the outlet of the upper distillation column and when the deviation of the production oxygen concentration deviates from
20 заданного значени или концентрации кислорода в азоте на выходе из верхней ректификационной колонны от минимально возможного значени измен ют указанные коэффициенты пропорциональности, а величину минимально возможного значени кислорода в азоте определ ют подавлению в нижней ректификационной колонне и расходу детандерного потока.20 of a given value or concentration of oxygen in nitrogen at the outlet of the upper distillation column from the minimum possible value changes the indicated coefficients of proportionality, and the value of the minimum possible oxygen value in nitrogen is determined by the suppression in the lower distillation column and the flow of the expander flow.
На чертеже показана блок-схема системы автоматического управлени , реализующей описываемый способ.The drawing shows a block diagram of an automatic control system implementing the described method.
Исходную смесь (воздух) подают в нижнюю ректификационную колонну 1, где происходит ее разделение на азот и обогащенный кислородом воздух (кубовую жидкость), который в качестве исходной смеси подают на разделение в верхнюю ректификационную колонну 2. Дефлегматором нижней ректификационной колонны 1 и одновременно кип тильником верхней ректификационной колонны 2 служит конденсатор-испаритель 3. Дистилл т нижней ректификационной колонны 1 отбирают из карманов, расположенных в ее верхней части, и через переохладитель 4 направл ют на орошение верхней ректификационной колонны 2. Дл компенсации холодопотерь установки часть воздуха (детандерный поток) отбирают из нижней ректификационной колонны 1, расшир ют в турбодетандере 5 и при температуре, близкой к состо нию насыщени , в качестве исходной смеси подают на разделение в верхнюю ректификационную колонну 2. С низа верхней ректификационной колонны 2 отбирают продукционный кислород, а сверху - азот.The initial mixture (air) is fed to the lower distillation column 1, where it is separated into nitrogen and oxygen-enriched air (bottom liquid), which as the initial mixture is fed to the separation into the upper distillation column 2. By a reflux condenser of the lower distillation column 1 and simultaneously with a boiler The upper distillation column 2 is the condenser-evaporator 3. The distillate of the lower distillation column 1 is taken from the pockets located in its upper part, and through the sub-cooler 4 is sent to the irrigation tank the upper distillation column 2. To compensate for the cold loss of the installation, a portion of the air (the expander flow) is taken from the lower distillation column 1, expanded in the expander 5 and at a temperature close to the saturation state, as the initial mixture is fed to the separation in the upper distillation column 2 From the bottom of the upper distillation column 2, production oxygen is taken, and nitrogen is taken from above.
Система автоматического управлени процессом ректификации состоит из вычислигельной % ац1ины 6, па вход которой подают сигналы от датчиков 7 расхода потока, датчика 8 давлени в нижней ректификационной колонне 1, датчика 9 концентрации кислорода в азоте на выходе из ректификационной колонны 2 и датчика 10 концентра ии продукционного кислорода. Управл ющие воздействи от вычислительной мащины 6 подают па задатчики регул тора 11 расхода продукционного кислорода и регул тора 12 расхода орошени верхней ректификационной колонны 2.The system of automatic control of the distillation process consists of a computational% Ac1 6, which inputs signals from flow rate sensors 7, a pressure sensor 8 in the lower distillation column 1, a sensor 9 for oxygen concentration in nitrogen at the outlet of the distillation column 2, and a production concentration sensor 10. oxygen. The control actions from the computational mask 6 are fed to the setters of the controller 11 for the flow of production oxygen and the controller 12 for the irrigation of the upper distillation column 2.
Способ автоматического управлени процессом ректификации воздуха осуществл ют следующим образом.The method of automatically controlling the air rectification process is carried out as follows.
В вычислительную машину 6 с заданной частотой ввод т сигналы, поступающие от датчика 7 расхода детандерного потока и датчика 8 давлени в нижней ректификационной колонне 1. После каждого опроса текущие значени этих параметров сравнивают с их значени ми, полученны.ми во врем предыдущего цикла опроса. При изменении расхода детандерного потока или давлени в нижней ректификационной колонне 1 на величину , большую заданной, по вновь полученным значени м этих параметров определ ют новое значение расхода продукционного киелорода и расхода орошени верхней ректификационной колонны 2.Signals from the expander flow sensor 7 and pressure sensor 8 in the lower distillation column 1 are inputted to the computer 6 at a given frequency. After each survey, the current values of these parameters are compared with their values obtained during the previous survey cycle. When changing the flow rate of the expander flow or pressure in the lower distillation column 1 by an amount greater than the specified, the newly obtained values of these parameters determine the new flow rate of the production cell and the irrigation flow rate of the upper distillation column 2.
Расчет расхода продукционного кислорода и орошени верхней ректификационной колонны 2 производ т по выражени мThe calculation of the consumption of production oxygen and irrigation of the upper distillation column 2 is made according to the expressions
G К.Од + К,р + К,У,G K. OD + K, p + K, U,
(i;(i;
iRiR
. .- - КеУз -(2) . .- - KeUz - (2)
GO + KjpGO + Kjp
гдеи, -расход продукционного кислорода;where, is the consumption of production oxygen;
G(j - расход орошени верхней ректификационной колонны 2; Стд - расход детандерного потока; Р -давление в нижней ректификационной колонне 1;G (j is the flow rate of the upper distillation column 2; Std is the flow of the expander flow; P is the pressure in the lower distillation column 1;
Y,.n - заданна концентраци продукционного кислорода; К,-Kg-посто нные коэффициенты.Y, .n is a predetermined concentration of production oxygen; K, -Kg-constant coefficients.
Значени посто нных коэффициентов К,-Кб наход т по математической модели процесса из услови минимума потерь кислорода с азотом, в результате чего расход продукционного кислорода, рассчитанный по выражению (1), вл етс максимально возможным дл данных условий работы установки разделени воздуха.The values of constant coefficients K, -Kb are found according to a mathematical model of the process from the condition of minimum loss of oxygen with nitrogen, as a result of which the consumption of production oxygen calculated by expression (1) is the maximum possible for the given conditions of operation of the air separation unit.
После каждого изменени сигналов задани регул тору 11 расхода продукционного кислорода и регул тору 12 расхода орощени верхней ректификационной колонны 2 поступающих от вычислительной мащины 6, по окончании переходного процесса в установке разделени воздуха опрашивают датчик 9 концентрации кислорода в азоте на 0 выходе из верхней ректификационной колонны 2 и датчик 10 концентрации продукционного кислорода.After each change of the setpoint signals to the controller 11 for the flow of production oxygen and the controller 12 for the irrigation of the upper distillation column 2 from the computational mask 6, after the transition process, the oxygen concentration in nitrogen is interrogated at the 0 output from the upper distillation column 2 at the air separation unit and a production oxygen concentration sensor 10.
Значение концентрации кислорода в азоте на выходе из верхней ректификационной колонны 2 сравнивают в вычислительной мащине 6 с ранее найденным оптимальным значением, а значение концентраци-и продукционного кислорода - с заданной концентрацией продукционного кислорода. Если абсолютное значение разности сравниваео мых параметров превышает заданную величину , то измен ют коэффициенты пропорциональности К -КбЗависимостей (1) и (2), используемых в вычислительной машине 6 дл определени расхода продукциионного кислорода и расхода орощени верхней ректификационной колонны 2.The value of the concentration of oxygen in nitrogen at the exit of the upper distillation column 2 is compared in computational mask 6 with the previously found optimal value, and the value of concentration and production oxygen is compared with a given concentration of production oxygen. If the absolute value of the difference of the compared parameters exceeds a predetermined value, then the proportionality coefficients K-Kb Dependencies (1) and (2) used in computer 6 for determining the consumption of production of oxygen and irrigation of the upper distillation column 2 are changed.
В отличие от известных способов автоматического управлени процессом разделени воздуха, назначение которых сводитс исключительно к стабилизации технологического режима, предлагаемый способ позвол ет находить наилучший режим процесса ректификации, обеспечивающий дл любых текущих условий максимально возможную производительность установки разделени воздуха. Внедрение данного способа позвол ет повысить производительность установки разделени воздуха на 3-4%, при неизменных затратах на производство кислорода .Unlike the known methods of automatic control of the air separation process, the purpose of which is reduced exclusively to stabilization of the process mode, the proposed method allows finding the best mode of the rectification process, providing for any current conditions the maximum possible air separation plant capacity. The implementation of this method allows to increase the capacity of the air separation unit by 3-4%, at constant costs for the production of oxygen.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802918884A SU896341A1 (en) | 1980-05-05 | 1980-05-05 | Rectification process automatic control method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802918884A SU896341A1 (en) | 1980-05-05 | 1980-05-05 | Rectification process automatic control method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU896341A1 true SU896341A1 (en) | 1982-01-07 |
Family
ID=20893404
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802918884A SU896341A1 (en) | 1980-05-05 | 1980-05-05 | Rectification process automatic control method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU896341A1 (en) |
-
1980
- 1980-05-05 SU SU802918884A patent/SU896341A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
GB1420671A (en) | Automatic control system for optimizing performance of process units | |
SU896341A1 (en) | Rectification process automatic control method | |
SU1487920A1 (en) | Arrangement for automatic controlling of stripping tower for separating gas mixtures with low target component content | |
SU768411A2 (en) | Rectification-process automatic control method | |
SU1001954A1 (en) | Device for automatic control of extraction rectification process | |
SU947595A1 (en) | Method of regulating process of air separation in cryogenic apparatus | |
SU546359A1 (en) | The method of automatic control of the distillation column | |
SU1524907A1 (en) | Method of controlling the process of separating isoprene-isoamylene fraction | |
SU637600A1 (en) | Method of regulating air separation plant operation | |
SU1235515A1 (en) | Apparatus for automatic controlling of extraction rectification | |
RU1809268C (en) | Method and device for automatic control of air separation process in cryogenic complex | |
SU957927A1 (en) | Fractionation column operation automatic control method | |
RU2063262C1 (en) | Method and device for control of rectification in air separating plant | |
SU889691A2 (en) | Method of automatic control of distillation column of wort distilling unit with variable alcohol bleeding | |
SU747506A1 (en) | Method of desorption process control | |
SU834970A1 (en) | Device for automatically controlling extractive rectification process | |
JPS62251801A (en) | Method for operating distillation tower | |
SU300197A1 (en) | ESSENTIAL | |
SU1343214A1 (en) | Method of automatic control for air separation process | |
SU798115A1 (en) | Method of control of solvent purification from impurities during its rectification | |
SU831135A1 (en) | Method of automatic control of multicomponent rectification process | |
SU1149991A2 (en) | Method of controlling a rectifying tower | |
SU798114A1 (en) | Methof of control of solvent purification process from impurities | |
SU541858A1 (en) | Method for automatic control of a distillation column of a distillation unit with a variable selection of alcohol | |
SU1105210A1 (en) | Apparatus for automatic controlling the process of extraction rectification |